Metody otrzymywania soli

Prezentacja na temat: "Metody otrzymywania soli"— Zapis prezentacji:

1 Metody otrzymywania soli

2 Metal + kwas  sól + wodór (metale stojące przed wodorem w szeregu aktywności metali) , gdy n = m
(m: wartościowość – stopień utlenienia metalu, n: liczba atomów wodoru w cząsteczce kwasu Me + HnR  MeR + 1/2·nH2↑ 2K +2HCl  2KCl + H2↑ 2K + 2H+ + 2Cl-  2K+ + 2Cl- + H2↑ (zapis jonowy dla soli rozpuszczalnych w wodzie) Ca + H2S  CaS + H2↑ Ca + 2H+ + S2-  CaS↓ + H2 ↑(zapis jonowy dla soli nierozpuszczalnych lub trudno rozpuszczalnych w wodzie) Zn + H2SO4  ZnSO4 + H2↑ Zn + 2H+ + SO42-  Zn2+ + SO42- + H2↑ (zapis jonowy dla soli rozpuszczalnych w wodzie) 2Al + 2H3PO4  2AlPO4 + 3H2 ↑ 2Al + 6H + + 2PO43-  2AlPO4↓ + 3H2↑ (zapis jonowy dla soli nierozpuszczalnych w wodzie)

3 Metal + kwas  sól + wodór (metale stojące przed wodorem w szeregu aktywności metali), gdy n ≠ m
nMe + mHnR  MenRm + 1/2·n·mH2↑ 2Na +H2S  Na2S + H2↑ 2K + 2H+ + S2-  2Na+ + S2- + H2 (zapis jonowy dla soli rozpuszczalnych w wodzie) Mg + 2HCl  MgCl2 + H2↑ Mg + 2H+ + 2Cl-  Mg Cl- + H2 ↑(zapis jonowy dla soli rozpuszczalnych w wodzie) 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 6H2↑ 2Al + 6H+ + 3SO42-  2Al3+ + 3SO H2↑(zapis jonowy dla soli rozpuszczalnej w wodzie) 3Ca + 2H3PO4  Ca3(PO4)2 + 3H2↑ 3Ca + 6H + + 2PO43-  Ca3(PO4)2↓ + 3H2↑ (zapis jonowy dla soli nierozpuszczalnych w wodzie)

4 Metal + kwas utleniający  sól + tlenek niemetalu + woda – (metale znajdujące się w szeregu aktywności metali za wodorem ) Cu + 2H2SO4(stęż)  CuSO4 + SO2↑ + 2H2O 3Ag +4HNO3(rozc)  3AgNO3 + NO↑ + 2H2O Hg + 4HNO3(stęż)  Hg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O Szczególne przypadki: Żelazo w stężonym H2SO4 a glin w stężonym HNO3 ulegają pasywacji, powstające tlenki tych metali nie reagują z tymi kwasami. 4Zn + 10HNO3  4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

5 Zasada + kwas  sól + woda (n = m)
Me(OH)m + HnR  MeR + nH2O KOH + HBr  KBr + H2O ; zapis cząsteczkowy K+ + OH- + H+ + Br-  K+ + Br- + H2O ; zapis jonowy dla soli rozpuszczalnych Ca(OH)2 + H2SO4  CaSO4↓ + 2H2O ; zapis cząsteczkowy dla soli nierozpuszczalnych Ca2+ + 2OH - + 2H+ + SO42-  CaSO4 ↓ + 2H2O; zapis jonowy dla soli nierozpuszczalnych Al(OH)3 + H3PO4  AlPO4↓ + 3H2O; zapis cząsteczkowy Al(OH)3 + 3H+ + PO43-  AlPO4↓ + 3H2O; zapis jonowy dla soli nierozpuszczalnych

6 Zasada + kwas  sól + woda: n ≠ m
nMe(OH)m + mHnR  MenRm + n·mH2O 2LiOH + H2SO3  Li2SO3 + 2H2O 2Li + 2H+ + SO32-  2Li+ + SO H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 6H2O 2Fe(OH) 3 + 6H+ + 3SO42-  2Fe3+ + 3SO H2O 2NH3 ·H2O + H2CO3  (NH4)2 CO3 + 2H2O 2NH4+ + 2OH- + 2H+ + CO32-  2NH4+ + CO H2O 3Ba(OH)2 + 2H3PO4  Ba3(PO4)2↓ + 6H2O 3Ba OH- + 6H+ + 2PO43-  Ba3(PO4)2↓ + 6H2O

7 Tlenek zasadowy + kwas  sól + woda
m = n : Me2Om + HnR  MeR + mH2O CaO(s) + H2SO4  CaSO4↓ + H2O CaO(s) + 2H+ + SO42-  CaSO4↓ + 2H2O Na2O(s) + 2HCl  2NaCl + H2O Na2O(s) + 2H+ + 2Cl-  2Na+ + 2Cl- + H2O Fe2O3(s) + 2H3PO4  3FePO4 + 3H2O Fe2O3(s) + 6H+ + 2PO43-  FePO4↓ + 3H2O m ≠ n : nMe2Om + mHnR  MenRm +n· mH2O 3K2O(s) + 2H3PO4  2K3PO4 + 3H2O 3K2O(s) 6H+ + 2PO43-  6K + 2PO H2O

8 Tlenek zasadowy + tlenek kwasowy  sól kwasu tlenowego
Uwaga – w zapisie równania należy przyjąć umownie, że zachodzi reakcja między wodorotlenkiem metalu i kwasem, który powstaje z tlenku kwasowego (bezwodnik kwasowy) z tym, że nie powstaje woda CaO + CO2  CaCO3 6K2O + P4O10  4K3PO4 Na2O + SO2  Na2SO3 Są to typowe reakcje syntezy (łączenia się)

9 Zasada + tlenek kwasowy  sól + woda
W zapisie równań reakcji chemicznych stosuje się te same reguły co w metodzie: zasada + kwas  sól + woda Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O 2KOH + N2O5  2KNO3 + H2O 12NaOH + P4O10 4Na3PO4 + 6H2O 4LiOH + N2O4 2NaNO3 + 2NaNO2 + 2H2O 2RbOH + ClO2  RbClO3 + RbClO2 + H2O

10 Metal + niemetal  sól kwasu beztlenowego
n = m : Me + E  MeR n ≠ m : nMe + mE  MenRm Uwaga – w tej metodzie stosuje się te same reguły jak w przypadku: metal + kwas beztlenowy z tym , że nie powstaje wodór Cu + S  CuS (temp) 2Na + Cl2  2NaCl Zn + I2  ZnI2 (kat. H2O) 2Al + 3F2  2AlF3 2Fe + 3S  F2S3 (temp)

11 Metal (Zn, Al) + silna zasada  sól + wodór
Metoda ta dotyczy metali, których tlenki i wodorotlenki mają charakter amfoteryczny Zn + 2NaOH + 2H2O  Na2[Zn(OH)4] + H2↑ Zn + 2Na ++2OH- +2H2O 2Na+ + [Zn(OH)4]2- + H2↑ (temp); Na2[Zn(OH)4] Na2ZnO2 + 2H2O 2Al + 6KOH + 6H2O  2K3[Al(OH)6 ] + 3H2↑ 2Al +6K++ 6OH- + 6H2O  6K+ +2[Al(OH)6 ]3- + 3H2↑ (temp); K3[Al(OH)6 ]  (T) Na3AlO3 + 3H2O

12 Sól 1 + sól 2  sól 3 + sól 4 Sól 1 i sól 2 oraz jedna z soli 3 lub soli 4 muszą być rozpuszczalne wodzie (jedna z soli 3 lub soli 4 musi być nierozpuszczalna). Pb(NO3)2 + 2KI  PbI2↓ + 2KNO3 Pb NO3- + 2K+ + 2I-  PbI2↓ + 2K+ + 2NO3- Pb I-  PbI2↓ (żółty osad) AgNO3 + NaCl  AgCl↓ + NaNO3 Ag + + NO3- + Na+ + Cl-  AgCl↓ + Na+ + NO3- Ag + + Cl-  AgCl↓ (biały osad)

13 Sól 1 (kwasu słabego) + mocny kwas  sól kwasu mocnego + kwas słaby
Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2 + H2O 2Na+ + CO H+ +2Cl-  2Na ++ 2Cl- + CO2↑ + H2O K2SO3 + H2SO4  K2SO4 + SO2↑ + H2O 2K++ SO32-+ 2H++ SO42-  2K + SO42- + SO2↑ + H2O 2NaCl + H2SO4  Na2SO4 + 2HCl↑ 2Na+ +2Cl- + 2H+ + SO42-  2Na+ + SO HCl↑

14 Pozostałe metody 2AgNO3 + Cu  2Ag↓ + Cu(NO3)2
Sól metalu mało aktywnego + metal aktywny (poprzedzający w szeregu aktywności metali metal w soli w roztworze wodnym) 2AgNO3 + Cu  2Ag↓ + Cu(NO3)2 2Ag + + 2NO3- + Cu  2Ag + Cu NO3- 2Ag + + Cu  2Ag + Cu2+ 3CuSO4 + 2Fe  3Cu + Fe2(SO4)2 3Cu SO Fe  3Cu + 2Fe SO42- 3Cu Fe  3Cu + 2Fe3+

15 Pozostałe metody Termiczny rozkład niektórych soli
4KClO3  KCl + 3KClO4 lub 2KClO3  2KCl + 3O2 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 Synteza z wodorków (wodorek zasadowy + wodorek kwasowy): NH3(g) + HCl(g)  NH4Cl(s) Niemetal + zasada  sól 1 + sól 2 + woda 3S + 6NaOH  Na2SO3 + 2Na2S + 3H2O Cl2 + 2KOH  KCl + KClO + H2O W reakcjach, w których sole są utleniaczami lub reduktorami : 4CrCl2 + 4HCl + O2  CrCl3 + 2H2O 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4  K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O